[實用新型]一種便攜式鋁堿反應制氫裝置

有效

• 申請號: 201621120158.3
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN206553189U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 黃岳祥;陳達;孫杏國
• 申請（專利權）人: 杭州氫源科技有限公司
• 主分類號: C01B3/08
• 分類號: C01B3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于氫分子醫學技術領域，特別是涉及一種便攜式鋁堿反應制氫裝置及其控制方法。

背景技術

醫學研究證實，人類的許多疾病包括衰老是由于體內積累了沒法及時清除的自由基造成的，而氫氣對自由基具有選擇性中和作用，可有效消除人體內的自由基.人體內攝入氫氣的方法主要有飲用含氫的富氫水或通過氫氣呼吸機吸入氫氣.隨著人們對氫氣分子生物醫學效應研究的深入以及公眾對氫氣產品的普及接受，與氫氣相關的醫學保健產品和市場將有巨大發展前景.

由于氫氣在分子生物醫學方面應用的特殊性，如需氫量較低(與氫氣在能源領域相比)，每分鐘幾十cc即可，但要求流量可控；安全性要求更高，對供氫產品提出了嚴格要求.目前主要的產氫方式有：1)電解水制氫，如市面上的大多數富氫水杯，其缺點是對水質有嚴格要求，否則會帶來飲用安全問題；2)基于SPE技術的電解水制氫技術，該技術可實現氫氧分離，制取的氫氣可用于制備富氫水或直接導出作為氫氣呼吸機的氫源，該技術可實現現制現用，用戶使用方便，但價格昂貴，普通用戶可接受程度較低；3)利用鎂或鈣等金屬與水反應產生氫氣，鎂或鈣等活潑金屬一般與輔料混合制成膠囊，由用戶直接服用，在消化系統內與水反應產生氫氣. 這類產品由于實效性差，易氧化變色，以及過量鎂或鈣攝入對身體的危害等原因，目前已漸漸被淘汰.針對以上現狀，找到一種成本低廉，安全可靠的制氫技術是十分必要的.

金屬鋁是一種價格低廉，容易獲得的兩性材料，在NaOH或KOH等堿性催化劑存在的條件下與水反應能產生氫氣，如下式所示：

2Al+6H₂O＝2Al(OH)₃+3H₂

上述反應是液固放熱反應，反應速度即產氫速率與堿濃度，反應溫度，反應面積有關.要控制該反應并獲得穩定流量的氫氣，一個重要措施是控制液固反應的面積和及時移除反應熱(控制溫度).在一個公開的專利中(專利號：ZL02104279.9)公布了鋁和氫氧化鈉水溶液反應制取氫氣的技術和裝置，該技術采用鋁粉為反應物，液固反應面積很難控制，達不到獲得穩定氫氣流量的要求；在專利200710072342.4和201010293603.7中，公布了采用基普發生器原理控制水的添加量來控制反應速率，但由于反應面積的變化和反應物的產生，隨著反應的進行，反應速率依然難以控制，而且系統很復雜，不便實現小型化.本發明者在前一個專利中 (200910153437.8)曾設計了一個簡易的鋁水解反應制氫裝置，該裝置采用汞齊作為催化劑，通過鋁水解制取氫氣.該裝置可以通過恒溫水浴槽精確控制反應溫度，但該系統仍較復雜，而且汞齊威劇毒物質，嚴禁用于富氫水制備或氫氣呼吸機等健康產品中。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的問題，提供了一種便攜式鋁堿反應制氫裝置及其控制方法。

本發明的目的之一是提供一種具有結構簡單、安全可靠、可控性好、適用范圍廣，不耗電、污染小，適用于便攜式富氫水制備和氫氣呼吸機系統使用的鋁堿反應制氫裝置。

本發明鋁堿反應制氫裝置所采取的技術方案是：

一種便攜式鋁堿反應制氫裝置，包括升降機構，鋁棒，套管，反應器，冷凝器和氣體洗瓶；鋁棒安裝于套管內，并與套管密封連接，鋁棒上部與升降機構連接；反應器上部安裝有″O″型圈，反應器與套管通過″O″型圈密封，反應器底部裝有帶孔支架；反應器上部分別安裝加液口和氣體出口；氣體出口管路上安裝冷凝器和氣體洗瓶。

本發明鋁堿反應制氫裝置還可以采用如下技術措施：

所述的便攜式鋁堿反應制氫裝置，其特征是：鋁棒為含有鋰，硅，鎂，錫，鈣等一種或多種元素的鋁合金棒。

所述的便攜式鋁堿反應制氫裝置，其特征是：套管為耐腐蝕的不銹鋼材質。

所述的所述的便攜式鋁堿反應制氫裝置，其特征是：鋁棒與套管通過密封膠密封。

所述的便攜式鋁堿反應制氫裝置，其特征是：反應器與套管通過″O″型圈密封。

本發明的目的之二是提供一種具有操作方便、可控性好、安全可靠，尤其適用于富氫水制備和氫氣呼吸機系統使用的鋁堿反應制氫裝置的控制方法。

本發明鋁水解制氫裝置的控制方法所采取的技術方案是：

一種鋁堿反應制氫裝置的控制方法，其特征是：調節控制鋁棒底部反應端面與反應溶液的接觸或脫離，控制鋁堿反應的啟動或關閉；通過控制鋁棒端面面積來控制產氫量。

本發明鋁堿反應制氫裝置的控制方法還可以采用如下技術措施：